分析配電網(wǎng)線損的危害及技術(shù)對策

黃瑋

摘 要：配電網(wǎng)線損是配電系統(tǒng)傳輸電能時存在的重要問題之一。因此，應深入了解和研究配電線損問題，從而采取有效的技術(shù)措施進行線損管理。

關(guān)鍵詞：配電系統(tǒng)；配網(wǎng)線損；電能管理；電氣元件

中圖分類號：TM714 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.03.145

配電系統(tǒng)在傳輸電能的過程中，有功功率和無功功率的損失會造成一定的電能損失。線損量的統(tǒng)計工作包括技術(shù)線損量和管理線損量。

1 造成配電網(wǎng)線損的主要原因

1.1 配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理

在輸配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)前期，由于缺乏對配電網(wǎng)絡(luò)的整體規(guī)劃，加之電力行業(yè)的發(fā)展步伐日益加快，導致多數(shù)配電網(wǎng)絡(luò)線路的走向不合理，存在分支過多、線路較長等問題。此外，由于導線的選擇不當，使線路中的電阻增大，導致電能在傳輸過程中的消耗大大增大，且老化現(xiàn)象日益嚴重，進而造成電能損耗。

1.2 配電網(wǎng)的發(fā)展速度與用電需求不符

由于城市化進程推動了各種家用電器的普及，造成居民的用電需求在急劇增長。而相應配電網(wǎng)的發(fā)展速度并不能跟上當前日益增長的用電需求，導致配電網(wǎng)絡(luò)的作用受到很大的限制，進而在高負荷運作下易產(chǎn)生線損問題。

1.3 管理制度不完善

我國配電網(wǎng)的發(fā)展具有發(fā)展時間短、發(fā)展速度快的特征。在配電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展速度飆升的情況下，配電網(wǎng)的線損管理水平相對落后，這造成了資源的大量浪費。電力傳輸過程中產(chǎn)生的一系列問題都給線損管理造成了一定的影響，加之沒有深入研究、分析損失電量的原因和計算方法，使線損已成為配電網(wǎng)建設(shè)中需重點應對的問題。

1.4 線損考核不科學

目前，我國配電網(wǎng)線路線損的考核指標大多通過理論和公式計算得出，與實際線損指標之間存在著較大的差異，這無形之中給線損管理工作增加了一定的難度，也直接影響了線損率的上下浮動。

2 配電網(wǎng)線損的主要危害

2.1 電氣元件發(fā)熱

如果配網(wǎng)線路中存在線損問題，則電流經(jīng)過電氣元件時，會產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象。一般情況下，電氣元件發(fā)熱會造成電能損失，并隨著導體溫度的逐漸升高，會加速絕緣材料的老化，進而縮短電氣元件的使用壽命。比如，變壓器的絕緣材料在140 ℃情況下，壽命降低率將達到常規(guī)工作溫度下的100多倍。此外，變壓器發(fā)熱還容易導致熱擊穿現(xiàn)象的出現(xiàn)，進而造成配電系統(tǒng)故障，特別是在線路容量不足時，還可能會引發(fā)電氣火災。

2.2 配電故障

配電故障主要是因電氣元件發(fā)熱造成的，集中表現(xiàn)為開關(guān)柜導體和線路中心接點的故障。一旦接點的抵觸電阻過大，則會出現(xiàn)在正常負荷電流下的發(fā)熱現(xiàn)象，進一步加劇導體電阻上升，最終因?qū)w被燒壞而引起配電故障。

2.3 能源浪費

配電網(wǎng)線損問題不僅會造成部分能量沒有轉(zhuǎn)化為有功能量，還導致電氣設(shè)備在發(fā)熱過程中的制冷、降溫等所消耗的能源變?yōu)闊o用功。如果不采取相應的管理措施和技術(shù)措施降低配電系統(tǒng)的線損率，則必定會對國家能源利用和環(huán)境保護造成嚴重的影響，且隨著電網(wǎng)覆蓋面的增大和用電需求量的劇增，電量損失會越來越大，最終會對電力企業(yè)的經(jīng)濟效益造成一定的影響。

3 配電網(wǎng)線損的解決對策

3.1 線路改造

在整個配電損耗的過程中，線路損耗產(chǎn)生的電能損失所占的比例較大。傳統(tǒng)的配電線路按照導線機械的強度和導線長期允許的安全載流量等因素設(shè)計，但從節(jié)約能源的角度看，應將電能損耗作為配電網(wǎng)線路選擇導線截面的依據(jù)之一。

3.2 補償無功功率

無功功率補償應遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、合理布局、分級補償、就地平衡”的原則進行。當前階段配電網(wǎng)線損的無功補償主要分為集中補償、分散補償、隨器補償。

3.2.1 集中補償

一般情況下，集中補償裝置安裝在變電站的低壓側(cè)，主要作用是補償變壓器在運行過程中產(chǎn)生的自身無功損耗。同時，可通過減少變電所以上線路的無功損耗，降低供電網(wǎng)絡(luò)的無功損耗。集中補償裝置主要采用電容器組，但其投資一般較大。具體而言，集中補償裝置應保證變電所的二次母功率因數(shù)在0.9～1的范圍內(nèi)。

3.2.2 分散補償

分散補償?shù)难a償方式和節(jié)能效果與補償?shù)攸c、補償容量有著較為密切的關(guān)系，主要用于10 kV線路。

3.2.3 隨器補償

隨器補償在很多地區(qū)被普遍應用，是無功補償?shù)闹饕侄沃?。隨器補償裝置主要安裝在10 kV配電變壓器低壓側(cè)母線處，可補償配電變壓器的空載損耗和用電設(shè)備的無功功率損耗。

3.3 選用節(jié)能變壓器

相關(guān)資料表明，部分地區(qū)配電變壓器所產(chǎn)生的損耗占到了總配電網(wǎng)損耗的60%以上。我國配電變壓器在經(jīng)歷了SJ、SK、S7、S9和S11等系列的替換后，S9變壓器已經(jīng)成為電流市場的助力產(chǎn)品，配電變壓器具有的節(jié)能潛力進一步降低了配電變壓器的損耗，尤其是降低了空載損耗值。因此，更換節(jié)能型變壓器是降低配電網(wǎng)線損的重要措施。

3.4 平衡三相負荷

根據(jù)國家能源標準《企業(yè)合理用電》（GB 348583）中的相關(guān)規(guī)定，應保證配電系統(tǒng)中的單項用電負荷均勻接在三相網(wǎng)絡(luò)上，從而降低三相負荷電流的不平衡度。在實際情況中，三相負荷不會完全平衡，各相的負荷電流也不相等，造成相間電流不平衡，不平衡的電流會在相線和中線上產(chǎn)生一定的損耗，且損耗量呈不斷增大的趨勢。因此，應對三相負荷進行定期測量，在最大范圍內(nèi)降低三相負荷的不平衡度。一般情況下，應保證配變出口的電流不平衡度>10%，低壓供電網(wǎng)絡(luò)始端的負荷電流不平衡度>20%，從而保證更好的降損效果。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕